聚醚砜增韧环氧树脂的力学性能及固化体系相分离

环氧树脂是高性能纤维增强复合材料中应用最广泛的热固性基体树脂之一,但是环氧树脂固化后交联密度高、内应力大、质脆、耐疲劳性与耐冲击性差等不足在很大程度上限制了它在一些高技术领域的应用。利用聚醚砜(PES)对环氧树脂(E51)进行增韧改性,利用热熔法制备不同PES含量的PES/E51体系,加入E100固化剂制备成浇注体。利用热台偏光显微镜观察PES在E51中的溶解情况,采用拉伸、冲击等力学性能评价不同PES含量PES/E51/DETD浇注体的力学性能,利用热台偏光显微镜研究体系的相分离过程,采用扫描电子显微镜(SEM)观察固化后树脂体系的相分离情况。结果表明,PES与E51树脂具有良好的相容性,PES的加入可有效改善固化树脂的力学性能,相对于未固化环氧树脂,加入15wt%PES的浇注体拉伸强度和冲击强度分别提高了1.3倍和2倍,并且浇注体固化过程中出现相分离现象,15wt%PES的浇注体出现双连续相结构,使得力学性能表现出最优化。     

聚醚胺/酚醛胺-环氧树脂体系力学性能及其固化行为研究

对不同配比的聚醚胺/酚醛胺-环氧树脂体系的力学性能进行了研究,并采用示差扫描量热法(DSC),在25～230℃范围内以不同的升温速率(5℃/rmin、10℃/min、15℃/min、20℃/min)研究了以聚醚胺/酚醛胺为固化剂的环氧树脂体系固化行为,对其不同升温速率下的固化度进行了分析,采用T-β外推法得出该体系的起始固化温度、峰顶固化温度和终止固化温度等固化工艺参数.     

聚醚酰亚胺／环氧树脂共混物的相结构及制备环氧树脂微球的研究

采用共缩聚方法合成了一种新型聚醚酰亚胺（COPEI），通过改变它在COPEI／双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂（E828）／二氨基二苯基砜（DDS）共混体系中的用量，考察了对共混体系的相结构以及对制备环氧树脂微球的影响。研究结果表明：加入COPEI树脂后，共混体系发生相分离，得到不同的相结构。当COPEI树脂含量在30％（质量）以上时，共混体系出现完全反转相结构，随着其含量增加，环氧树脂分散相尺寸逐渐减小，制得的环氧树脂微球粒径和粒度分布逐渐降低。红外光谱显示环氧树脂微球间的特征吸收峰以及与纯环氧树脂的特征吸收峰问都没有明显区别。DSC分析显示环氧树脂微球的玻璃化温度（Tg）略低于纯环氧树脂的Tg，而且随着COPEI用量增加，环氧树脂微球的Tg有降低的趋势。     

环氧树脂/胺化酰亚胺潜伏性固化体系的制备

为了深入了解新型环氧树脂/胺化酰亚胺潜伏性固化体系的使用条件,采用差示扫描量热（DSC）技术考察了E–51型环氧树脂/脂肪族胺化酰亚胺体系的非等温固化反应过程,研究了体系的固化条件及固化物性能。结果表明：E–51与固化剂的物质的量比为1∶0.1;体系的固化条件为固化150℃/2 h,后固化180℃/1 h。树脂试样制备工艺简单,无挥发性有机溶剂,树脂混合物贮存稳定性好。体系固化反应平稳且放热量较少,完全固化后的树脂试样具有良好的耐水性、耐热性和物理机械性能。     

新型聚醚酰亚胺改性环氧树脂结构粘合剂

用新型聚醚酰亚胺 (PEI)改性四官能环氧树脂可以获得高强度、能长期耐温 2 0 0℃以上的结构粘合剂。基础研究表明 ,剪切强度除与加入的PEI量有关外 ,还与PEI分子质量、固化剂DDS用量等因素有关 ,其原因是不同的相结构所致     

热塑性PEI改性TGDDM环氧树脂的相分离研究

合成了四种不同化学结构的聚醚酰亚胺（PEI），以激光光散射（TRLS）和扫描电镜（SEM）等方法研究了PEI改性4，4‘－二氨基二苯甲烷四缩水甘油醚（TGDDM）环氧树脂／4，4‘-二氨基二苯砜（DDS）体系，讨论了PEI的化学结构，用量，分子量及固化剂用量对固化速率和相结构的影响，解释固化剂用量和PEI用量对粘结剪切强度的影响，同时考虑动力学和热力学因素对固化反应诱导相分离过程及相结构演变的作用，对相结构的控制提出了初步的设想。     

胺化酰亚胺固化的环氧树脂体系的特性及其固化机理

能热分解成异氰酸酯和叔胺的胺化酰亚胺是很好的潜伏性环氧树脂固化剂和环氧-酸酐体系的固化促进剂,它固化的环氧树脂有许多优异的性能,特别是高的韧性和粘接强度。由胺化酰亚胺热分解速度控制的、高温下相对慢的、独待的固化机理是韧性的起因。     

橡胶改性环氧树脂固化体系诱导相分离机理的研究

作者采用激光光散射、光学显微镜研究了一种新型液体橡胶与环氧树脂的固化反应诱导相分离过程及其两相结构的发展,并用示差扫描量热仪跟踪该体系的固化反应动力学。结果表明,该固化反应经历了不稳相分离过程,相分离过程强烈依赖于固化反应动力学过程。固化反应速度越快,橡胶相尺寸越大;并且当体系固化反应程度达80％时,橡胶相态结构基本得以固定,最终得到双连续相结构。     

聚醚胺/酚醛胺-环氧树脂体系的固化动力学研究

采用示差扫描量热法(DSC)研究了以聚醚胺/酚醛胺为固化剂的环氧树脂体系固化反应,在25~230℃范围内以不同的升温速率(5℃/min、10℃/min、15℃/min、20℃/min)对该体系的固化动力学参数分析。由Kisserger方程求得该体系固化反应的表观活化能为61.76 kJ/mol,频率因子A为7.1×107s-1;由Crane方程得出固化反应级数为1.116;并建立了固化动力学方程:-da/dty=k(1-a)1.116,其中。k=7.1×107exp(-7 429/t)。     

聚醚胺固化环氧树脂胶粘剂的研究

以聚醚胺D-230为固化剂,研究了多官能度环氧树脂和硫酸钙晶须的加入对环氧树脂胶粘剂粘接性能的影响。研究结果表明,多官能度环氧树脂和改性硫酸钙晶须的加入,很好地改善了环氧树脂胶粘剂的高温性能;当环氧树脂m(E-51)∶m(F-51)∶m(AG-80)=3∶3∶2、改性硫酸钙晶须为树脂总质量的10%时,体系的粘接性能最佳,室温和100℃剪切强度分别为25.91MPa和6.11MPa,室温剥离强度可达5.26kN/m。     

雷达吸波涂料用混合环氧树脂固化动力学研究

采用傅里叶红外光谱法(FT-IR)和示差扫描量热法(DSC)对雷达吸波涂料用混合型环氧树脂的固化反应历程进行了研究.由温度-升温速率外推法确定了该体系的起始固化温度、峰顶固化温度和终止固化温度为分别为60.55℃、97.0℃和131.79℃,为固化工艺的确定提供了依据;由Kisserger方程求得共聚体系固化反应的表观活化能为65.6kJ/mol;根据Crane理论求得固化反应级数为0.91,接近于1级反应;通过Arrhenius公式求得不同升温速率下固化反应的速率常数K,随着升温速率的升高,K值由0.276增大到0.983,反应速度显著加快.     

环氧树脂／液晶固化剂固化反应动力学研究

通过差热分析（DSC）研究了非等温过程环氧树脂／液晶固化剂体系的固化反应动力学,研究了不同配比对固化反应的影响,固化反应转化率与固化温度的关系,计算了固化反应的活化能,确定了环氧树脂／液晶固化剂的固化工艺条件,用偏光显微镜观察了环氧树脂／液晶固化剂／4,4－二氨基二苯砜（DDS）体系在不同温度下固化时的形态。结果表明：液晶固化剂的加入量越大,固化反应速度越快;环氧树脂／液晶固化剂体系固化反应的活化能力为71.5kJ/mol,偏光显微镜观察表明：随着固化起始温度的增加,固化体系的形态由原来的具有各向异性的丝状结构变化为各向同性,液晶丝状条纹消失。     

用FTIR研究环氧树脂的固化反应

采用傅里叶变换红外光谱研究了双酚Ａ型环氧树脂／马来酸酐固化剂／咪唑类固化催化剂体系的固化反应。结果表明,固化催化剂的用量在０．２％～２．０％（质量分数）时,对环氧树脂与固化剂的反应可起到明显的催化作用;大于２．０％时反应机理发生显著变化,环氧树脂与催化剂优先反应,抵制环氧树脂与固化剂的反应。     

水性环氧树脂涂料固化机理的研究

以自制水性环氧树脂固化剂与自制的E型非离子型水性环氧树脂乳胶混合,于室温下固化交联,观察固化效果与涂膜性能,探究其固化机理,并提出固化模型,以期指导固化剂的结构设计。利用粒径分析、激光共聚焦显微镜(LSCM)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)等测试方法,对其固化过程和固化效果进行了表征。结果表明:固化剂胶粒吸附于水性环氧树脂胶粒表面,随水分挥发,二者相互扩散、融合、交联,但扩散快于交联,最终固化均匀完全,涂膜致密均一。     

反应型环氧树脂固化剂的研究现状与发展趋势

环氧树脂是应用广泛的热塑性高分子预聚物,只有加入固化剂后方能显示出优异的性能,因此固化剂对于环氧树脂的应用及对固化产物的性能发挥着巨大的作用。在环氧树脂固化剂中,又以反应型固化剂的固化效果比较优异且使用方便,品种众多。综述了反应型环氧树脂的固化剂的种类及反应机理,介绍了近年来国内外几种性能优异的反应型环氧树脂固化剂,其中包括多元胺类固化剂、酸酐类固化剂、多元硫醇类固化剂、咪唑类固化剂等,指出其发展趋势是环保型、耐高温、高强度、高耐久性及快速固化。     

UV固化水性环氧树脂的改性研究

用顺丁烯二酸酐对双酚A型环氧树脂(E-51)进行化学改性引入亲水性基团和不饱和基团，成盐后制得UV固化水性环氧树脂体系。确定了最佳的原料配比、反应温度和时间，并利用红外光谱对产物的结构进行了表征。结果表明：该改性E-51环氧树脂可与水以不同的配比形成水溶液或水乳液，体系具有优良的稳定性；该体系可用紫外光固化。     

新型萘基环氧树脂固化的研究

采用差示扫描量热仪和原位红外光谱仪对萘基环氧树脂（NPER）的固化过程进行了研究,并推测了其固化机理。采用热分析法、差示扫描量热法和煮沸吸水法等对NPER固化物的性能进行了测试。结果表明,NPER固化物具有良好的热稳定性和耐水性。     

聚硅氮烷/环氧树脂固化体系的研究

研究了聚硅氮烷(PSN-1)/双酚A型环氧树脂固化体系的固化温度、PSN-1用量对固化速度的影响;并利用热重分析(TGA)研究了PSN-1用量对固化树脂高温残余质量分数的影响,对固化机理进行了初步探讨.结果表明,PSN-1可作为双酚A型环氧树脂的高温固化剂,在170～180℃范围内、PSN-1用量为20～50份时,均可有效固化双酚A型环氧树脂;采用PSN-1固化的环氧树脂的初始失重温度略低于采用三乙烯四胺(TETA)固化的环氧树脂,但在800℃时的残余质量分数均远远高于采用TETA固化的环氧树脂;且随着PSN-1用量的增加,环氧树脂的高温残余质量分数也增加.     

硫磺固化烯丙基环氧树脂的动力学研究

通过非等温和等温差式扫描量热法(DSC)对硫磺(S)固化2,2’-二烯丙基双酚A型环氧树脂(DADGEBA)的动力学进行了研究。从DSC曲线两个放热峰得知,DADGEBA/S体系是两步反应,通过等温DSC分析确定该体系在温度高于170℃低于210℃时满足Kamal自催化模型,通过非等温DSC确定该体系在温度高于210℃时,满足n级反应模型,得到了动力学模型的相关参数。DADGEAB/S体系在整个固化反应过程中满足两种动力学机理函数,这与DADGEBA/S体系双固化机理相符。     

紫外红外共同固化环氧树脂的固化行为

采取先用紫外辐照引发,后改用红外辐照的方法固化添加了不同用量稀释剂的环氧树脂体系,通过凝胶转化率表征体系固化度,对不同体系的固化行为进行研究,并用Avrami方程分析体系的固化反应行为。结果表明,紫外辐照时间延长可以提高固化反应速率,而稀释剂用量的增加则会降低固化反应速率。用Avrami方程可以较好地描述终止紫外辐照后体系的固化反应行为,Avrami方程中的Avrami指数值和体系中活性反应中心有关。非平衡态热力学涨落理论分析表明,固化体系的松弛时间随着紫外辐照时间的增加而减小。